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  <title>同步通信模型PDO的通信参数和映射参数 | 学无止境</title>
  






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          同步通信模型PDO的通信参数和映射参数
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    <div class="post-body" itemprop="articleBody">

      
        <p>​        PDO是process data object的缩写。简单地说， 可以理解为数据桢。在POWERLINK 通信过程中，如果某个节点需要将自己对象字典中的多个object周期性地发送出去，就需要将这些要发送的 object 组成一个数据桢，发送到网络上。这个数据桢，就称为 PDO。向外发送的PDO，称之为TPDO; 接收到的 PDO，称之为 RPDO。PDO的传输类型是连续的，不提供“基于事件”或“基于改变”传输类型，也就是无论实时数据是否有变化，PDO的数据都是周期性的发送，这一点有别于传统的CANopen。</p>
<p>​        看一个powerlink网络的例子：</p>
<img src="https://xdl-blog-picture.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/img/202210102200459.png" style="zoom:57%;">

<p>​        在这个例子中，有主站（PLC）, 1 号从站 （IO 站）， 2 号从站（伺服驱动器），3号从站（传感器），这些设备共同组成一个网络。</p>
<p>​        这就涉及到一些问题：<br>​        1． 对于每一个设备他需要将自己的哪些 object 发送到网络上？<br>​        2． 这些 object 如何组成一个数据桢，即这些 object 在数据桢中的位置排列？<br>​        3． 由于 POWERLINK 支持交叉通信，也就是说上述例子中的伺服驱动器可以接收<br>来自 PLC 的数据，也能接收来自传感器和 IO 站的数据。伺服是否需要接收某个传感器和 IO 站的数据？以及接收哪些数据？<br>​        4． 每个设备该如何解析收到的数据包？</p>
<p>​        <strong>这些问题需要通过配置通信参数和映射参数来解决。</strong></p>
<p>​        <strong>通信参数</strong>：决定该节点需要接收来自哪个节点的数据，或者将数据发送给哪个节点。对于从节点，由于发送数据桢是广播的，因此不需要设置该参数；对于主站的发送数据桢 Preq，需要设置该参数，来标示该数据桢是发送给哪个从节点的。</p>
<p>​        <strong>映射参数</strong>：决定该节点如何组成要发送的数据包或者如何解析收到的数据包。也就是确定对象字典中的对象（Object）与数据包中数据段的对应关系。</p>
<p>​        每个 POWERLINK 节点接收和发送数据时，都有一组通信参数和映射参数来描述。</p>
<p>​        <strong>对于接收：</strong><br>​        0x1400-0x14ff：为通信参数<br>​        0x1600-0x16ff：为映射参数<br>​        通信参数和映射参数成对出现，一一对应。0x1400 与 0x1600 为一对；0x1401 与 0x1601为一对；0x14xx 与 0x16xx 为一对。</p>
<p>​        <strong>对于发送：</strong><br>​        0x1800-0x18ff：为通信参数<br>​        0x1A00-0x1Aff：为映射参数<br>​        通信参数和映射参数成对出现，一一对应。0x1800 与 0x1A00 为一对；0x1801 与 0x1A01为一对；0x18xx 与 0x1Axx 为一对。</p>
<h4 id="一、从站发送之通信参数-0x18XX"><a href="#一、从站发送之通信参数-0x18XX" class="headerlink" title="一、从站发送之通信参数(0x18XX)"></a>一、从站发送之通信参数(0x18XX)</h4><p>​        该参数描述此节点需要把自己的数据帧发送给网络中的哪个节点（根据节点号区分）。从我们前面讲的 POWERLINK 基本原理可知，每个从站在上报自己数据的时候，都是以广播的形式发送，也就是说从站发送数据的时候，发送的目标地址是 255。因此所有从节点的发送数据的通信参数都是255。</p>
<p>​        一个 POWERLINK 数据帧最大为 1500 个字节，节点在发送数据时，可以把很多参数打包成一个大的数据帧。所以在 POWERLINK 网络中，一个从节点每个循环周期只需要发送一个数据帧就够了。因此对于从节点，我们只需要实现并使用 0x1800 就够了。</p>
<h4 id="二、从站发送之映射参数-0x1AXX"><a href="#二、从站发送之映射参数-0x1AXX" class="headerlink" title="二、从站发送之映射参数(0x1AXX)"></a>二、从站发送之映射参数(0x1AXX)</h4><p>​        由于通信参数和映射参数成对出现，一一对应。0x1800 与 0x1A00 为一对；因此对于从节点，当你使用 0x1800 作为通信参数时，那么你就必须使用 0x1A00 作为映射参数。映射参数解决的是对象字典中的对象 Object（即参数）与数据帧中数据段的对应关系。对于发送来说，也就是如何将要发送的Object 组成一个数据帧。</p>
<p>​        如下图，描述了一个数据帧和一个对象字典中需要发送的对象。现在需要将这些要发送的参数，组成一个数据帧。<strong>也就是把每一个要发送的 Object 与某一个数据段建立映射关系,把 Object 的值放到数据帧中对应的字段</strong>。</p>
<img src="https://xdl-blog-picture.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/img/202210102236876.png" style="zoom:60%;">

<p>​        假如我们想建立如下映射关系：</p>
<img src="https://xdl-blog-picture.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/img/202210102237915.png" style="zoom:60%;">

<p>​        即：</p>
<p>​        对象 0x2000/02 放在数据帧偏移量为 0 的地方，长度为 16bits，</p>
<p>​        对象 0x6000/01 放在数据帧偏移量为 16 的地方，长度为 16bits；</p>
<p>​        对象 0x6000/02 放在数据帧偏移量为 32 的地方，长度为 8bits；</p>
<p>​        对象 0x2000/01 放在数据帧偏移量为 40 的地方，长度为 16bits；</p>
<p>​        为此，我们需要将 0x1A00 的值配置如下：</p>
<p>​        0x1A00/0x01 值: 0x0010000000022000<br>​        0x1A00/0x02 值: 0x0010001000016000<br>​        0x1A00/0x03 值: 0x0008002000026000<br>​        0x1A00/0x04 值: 0x0010002800012000</p>
<p>​        下面来详细解释一下第一句话的意思，“0x1A00/0x01 值 0x0010000000022000”</p>
<p>​        <strong>0x1A00/0x01 是用来描述第一个 Object 与数据帧中字段的映射关系的参数</strong>，把他的值设为0x0010000000022000，意思是将索引为 0x2000 子索引为 0x02 的对象映射到数据帧偏移量为 0x0000 (数据帧开头)的地方，长度为 16bits。</p>
<img src="https://xdl-blog-picture.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/img/202210102253183.png" style="zoom:67%;">

<h4 id="三、从站接收之通信参数-0x14XX"><a href="#三、从站接收之通信参数-0x14XX" class="headerlink" title="三、从站接收之通信参数(0x14XX)"></a>三、从站接收之通信参数(0x14XX)</h4><p>​        该参数描述了此节点需要接收来自哪个节点的数据。从前面讲述的 POWERLINK 基本原理可知，POWERLINK 支持交叉通信，因此每一个节点都可以接收来自另外一个或多个节点的数据。<strong>所以一个节点可以有多个接收通道。</strong>例如 0x1400 是一个通道，接收来自主节点的数据，那么就把 0x1400/0x01 的值设为 0（<strong>默认值设为 0，表示接收来自主站的请求数据</strong>）；0x1401 是一个通道，接收来自 3 号节点的数据，那么就把 0x1401/0x01 的值设为 3，这样该节点在同一个循环周期里既接收来自主站的数据，也接收来自 3 号节点的数据。</p>
<h4 id="四、从站接收之映射参数-0x16XX"><a href="#四、从站接收之映射参数-0x16XX" class="headerlink" title="四、从站接收之映射参数(0x16XX)"></a>四、从站接收之映射参数(0x16XX)</h4><p>​        由于通信参数和映射参数成对出现，一一对应。0x1400 与 0x1600 为一对，0x1401 与0x1601 为一对…；因此对于从节点，当你使用 0x1400 作为通信参数时，那么你就必须使用0x1600 作为映射参数。映射参数解决的是对象字典中的对象 Object（即参数）与数据帧中数据段的对于关系。对于接收来说，也就是如何将一个数据帧进行解析。<strong>因为某个节点发来的数据，往往是多个 Object 打包在一起的，接收方需要知道自己应该接收数据帧的哪一段或者哪几段，数据长度多长</strong>。</p>
<p>​        如下图，描述了一个数据帧，和对象字典中的对象。现在需要将收到的数据帧中的数据段和对象字典中的 Object 建立映射关系。</p>
<img src="https://xdl-blog-picture.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/img/202210102305899.png" style="zoom:67%;">

<p>​        假如我们想建立如下映射关系：</p>
<img src="https://xdl-blog-picture.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/img/202210102306766.png" style="zoom:67%;">

<p>​        即接收到的数据帧中数据段与 Object 的映射关系：<br>​        数据帧偏移量为 0，长度为 16bits，这段数据被截取放到对象 0x2000/02；<br>​        数据帧偏移量为 16，长度为 16bits，这段数据被截取放到对象 0x6000/01；<br>​        数据帧偏移量为 32，长度为 8bits，这段数据被截取放到对象 0x6000/02；<br>​        数据帧偏移量为 40，长度为 16bits，这段数据被截取放到对象 0x2000/01。</p>
<p>​        为此，我们需要将 0x1600 的值配置如下：<br>​        0x1600/0x01 值： 0x0010000000022000<br>​        0x1600/0x02 值： 0x0010001000016000<br>​        0x1600/0x03 值： 0x0008002000026000<br>​        0x1600/0x04 值： 0x0010002800012000</p>
<p>​        下面来详细解释第二句话的意思，“0x1600/0x02 值 0x0010001000016000”。</p>
<p>​        0x1600/0x02 是用来描述第二个 Object 与数据帧中字段的映射关系的参数，把他的值设为 0x0010001000016000，意思是数据帧中偏移量为 0x0010（第 16 bit 开始），长度为 0x0010（16bits）的这段数据映射到索引为 0x6000 子索引为 0x01 的对象。</p>
<img src="https://xdl-blog-picture.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/img/202210102312148.png" style="zoom:67%;">

<h4 id="五、主站发送参数的配置"><a href="#五、主站发送参数的配置" class="headerlink" title="五、主站发送参数的配置"></a>五、主站发送参数的配置</h4><p>​        主站和从站的区别：每个循环周期，从站只需要发送一个 TPDO 的数据帧。</p>
<p>​        <strong>而主站如果基于请求/应答模式，一个循环周期需要向网络中所有的节点都发送一次请求数据帧 Preq，而且相应的也会收到从站的回复 Pres</strong>，一个 Preq 数据帧就是一个 TPDO,而一个 Pres 数据帧，就是一个 RPDO。<strong>这也就意味着主站在发送时，需要有多个发送 TPDO的通道；在接收时，需要有多个接收 RPDO 的通道</strong>。举例来说，假如一个系统里，有 1 个主节点和 3 个从节点。此时主站需要 3 个发送通道和 3 个接收通道。</p>
<p>​        对于主站的发送需要如下配置：</p>
<img src="https://xdl-blog-picture.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/img/202210102327765.png" style="zoom:60%;">

<img src="https://xdl-blog-picture.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/img/202210102328621.png" style="zoom:60%;">

<p>​        对于接收需要如下配置：</p>
<img src="https://xdl-blog-picture.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/img/202210102328225.png" style="zoom:60%;">

<p>​        注意：PDO 的配置不支持动态变化， 一旦配置好了网络参数和映射参数，进入到同步通信阶段，网络中的各个节点就按照设定的参数，来组建数据桢以及解析数据桢。</p>

    </div>

    
    
    

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      <i class="fa fa-chevron-left"></i> powerlink中object的定义例子和访问方式
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      PC上运行openPowerlink例子 <i class="fa fa-chevron-right"></i>
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  <span itemprop="copyrightYear">2024</span>
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